三相五柱式铁芯和静止电磁设备的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种三相五柱式铁芯和静止电磁设备，其能够缓和在中央的铁芯的磁通集中，从而防止该铁芯过热。构成三相五柱式铁芯(10)的4个卷绕铁芯(1)以相互相邻的卷绕铁芯(1)的外周部彼此接触的方式排列成一排，在该相互相邻的卷绕铁芯(1)的外周部彼此接触的铁芯部分卷绕线圈，分别构成U相、V相、W相的磁柱，而且，在4个卷绕铁芯(1)的作为这些磁柱以外的部分的磁轭部，设置有在该磁轭部的侧面绕一周那样的大致矩形环状的追加铁芯(2)，卷绕铁芯(1)和追加铁芯(2)通过绳状或胶带状的捆扎部件(3)被夹紧固定。
【专利说明】
三相五柱式铁芯和静止电磁设备
技术领域
[0001 ]本发明涉及三相五柱式铁芯和使用三相五柱式铁芯的静止电磁设备。
【背景技术】
[0002] 静止电磁设备(变压器、电抗器等）的铁芯为了抑制涡流引起的损耗而由使用了薄 带状磁性材料的卷绕铁芯构成。此处，薄带状磁性材料是将极薄电磁钢板、非晶、纳米晶合 金等低损耗磁性材料形成为厚度在100M1以下的薄带而得到的。将这样的薄带状磁性材料 按规定的长度切断后重叠多层，构成具有叠接接合部等开放端的U字形的铁芯，从开放端插 入线圈后，封闭该开放端，由此构成大致圆形环状或大致矩形环状的所谓的卷绕铁芯。
[0003] 三相静止电磁设备，通过将具有三相线圈的以上那样的卷绕铁芯排列多个而构 成，在其配置构成方法中，具有三相三柱式和三相五柱式两种。在三相线圈的两侧具有侧柱 的三相五柱式铁芯，与不具有侧柱的三相三柱式相比，虽然框体的宽度变大但是能够抑制 高度。因此，三相五柱式铁芯特别能够用于需要框体变低的用途，此外，因为在设置时的稳 定性有优势，所以多在大型的三相静止电磁设备中采用。另外，在专利文献1中公开有使用 卷绕铁芯的变压器的制造方法的例子(参照专利文献1的图1~图19等）。
[0004] 此外，不仅限于三相五柱式铁芯，在一般的静止电磁设备中，因为来自线圈的漏磁 通与铁芯的固定件类和收纳箱等周边结构物交链而产生杂散损耗，所以在很多文献中公开 有对此进行抑制的技术。例如在专利文献2中，为了减少杂散损耗记载有"在截面L字形的铁 芯夹紧件17、18的表面设置高磁导率的磁屏蔽件20、21，在平板状的铁芯夹紧件19、19的表 面设置高磁导率的磁屏蔽件22、22,磁屏蔽件20、22、21在内侧绕组15和外侧绕组16的周围 形成闭合磁路。"（参照专利文献2的段落0020,图4)。
[0005] 使用三相五柱式铁芯的三相交流的静止电磁设备，具有两侧的U相、W相线圈间磁 路的磁阻(re luc tance)大的特征。因此，通过这些线圈产生的磁通在U相、W相的磁柱间不流 动，其多数流入到中央的V相的磁柱。其结果是，磁通集中于中央的V相的磁柱，在该铁芯产 生的损耗(磁滞损耗等空载损耗)增大。即，在现有的使用三相五柱式铁芯的静止电磁设备， 由于磁通集中引起的空载损耗的增大，存在特别是中央的V相的铁芯局部过热这样的技术 问题。
[0006] 而在专利文献1、2中，对于磁通集中于中央的V相的磁柱的铁芯和由于空载损耗而 使铁芯局部过热的技术问题，均没有任何记载。另外，在专利文献2中，作为与在本发明的实 施方式中详细说明的追加铁芯2(参照图1等）在结构上类似的构成要素，公开有磁屏蔽件 20、22、21。但是，该磁屏蔽件20、22、21是用于降低漏磁通引起的杂散损耗，防止铁芯夹紧件 17、18等的过热的部件，而并非用于缓和磁通向三相五柱式铁芯的中央的铁芯集中并防止 其过热。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:日本特开2003-133141号公报
[0010] 专利文献2:日本特开2002-075752号公报
【发明内容】
[0011 ]发明所要解决的技术问题
[0012] 鉴于以上那样的现有技术问题，本发明的目的在于，提供能够缓和由三相交流的 线圈产生的磁通向中央的铁芯集中，从而能够防止该铁芯过热的三相五柱式铁芯和使用该 三相五柱式铁芯的静止电磁设备。
[0013] 用于解决问题的技术方案
[0014] 发明的三相五柱式铁芯的特征在于，包括:卷绕铁芯组，其是将4个由薄带状磁性 材料重叠多层而构成的大致矩形环状的卷绕铁芯，以相互相邻的卷绕铁芯的外周部彼此接 触的方式配置成一排而构成的；和第二铁芯，其隔着绝缘部件地被安装固定于磁辄部的侧 面部，其中，上述磁辄部为构成上述卷绕铁芯组的各个卷绕铁芯的铁芯部分中的除构成3个 磁柱的铁芯部分以外的部分，上述3个磁柱分别是通过上述相互相邻的卷绕铁芯的外周部 彼此接触并卷绕线圈而构成的。
[0015] 发明的效果
[0016] 根据本发明，能够提供一种三相五柱式铁芯和使用该三相五柱式铁芯的静止电磁 设备，其能够缓和由三相交流的线圈产生的磁通向中央的铁芯集中，从而能够防止该铁芯 过热。
【附图说明】
[0017] 图1是表示本发明的第一实施方式的三相五柱式铁芯的结构的立体图的例子。
[0018] 图2是使用图1的三相五柱式铁芯的静止电磁设备的立体图的例子。
[0019] 图3是示意地表示位于图2的静止电磁设备的上边缘的包含追加铁芯的卷绕铁芯 的磁辄部的截面结构的例子的图。
[0020] 图4是依据图3的静止电磁设备的上边缘的磁辄部的截面结构的例子来表示夹紧 固定卷绕铁芯和追加铁芯的其它例子的图。
[0021] 图5是作为三维电磁场仿真分析的对象而使用的三相五柱式铁芯的静止电磁设备 的上半部分的纵截面图的例子。
[0022] 图6是表示三维电磁场仿真分析的结果的例子的图。
[0023] 图7是表示三维电磁场仿真分析的结果的其它例子的图。
[0024] 图8是表示本发明的第二实施方式的三相五柱式铁芯的结构的立体图的例子。 [0025]图9是表示本发明的第三实施方式的三相五柱式铁芯的结构的立体图的例子。 [0026]附图标记的说明
[0027] 1 卷绕铁芯，
[0028] la 单位卷绕铁芯，
[0029] 2、2a、2b 追加铁芯(第二铁芯），
[0030] 3 捆扎部件，
[0031 ] 4a 高压线圈，
[0032] 4b 低压线圈，
[0033] 5a 高压电极，
[0034] 5b 低压电极，
[0035] 6、6a 绝缘部件，
[0036] 7 固定件，
[0037] 8 双头螺栓，
[0038] 10、l〇a、l〇b 三相五柱式铁芯，
[0039] 20 静止电磁设备。
【具体实施方式】
[0040]以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，对各附图，对共同的构 成要素标注相同的附图标记，省略重复的说明。
[0041](第一实施方式）
[0042]图1是表示本发明的第一实施方式的三相五柱式铁芯10的结构的立体图的例子， 图2是表示使用图1的三相五柱式铁芯10的静止电磁设备20的立体图的例子。另外，在本实 施方式中，为了便于说明，静止电磁设备20为三相交流用的变压器，不过也可以为三相交流 用的电抗器等。
[0043]如图1所示，本实施方式的三相五柱式铁芯10通过大致矩形环状的卷绕铁芯1排列 设置4个而构成为梯子状。此处，卷绕铁芯1是将由极薄电磁钢板、非晶、纳米晶合金等构成 的薄带状磁性材料重叠多层而构成的。此时，4个卷绕铁芯1以各个卷绕铁芯1的环的侧面部 与大致相同的面接触的方式排列成一排，并且以在左右方向上相互相邻的卷绕铁芯1的外 周部彼此接触的方式配置。即，4个卷绕铁芯1横向一排地呈梯子状地配置在一个面。另外， 在本说明书中，作为表示方向的用语，使用上、下、前、后、左、右，这些方向例如在图1中是指 在左下表示的箭头方向。此外，在本实施方式中，三相五柱式铁芯10的特征在于还包括作为 第二铁芯的追加铁芯2,关于追加铁芯2的详细情况，在之后进行说明。
[0044]另外，在图1中，各个卷绕铁芯1显示为，2个单位卷绕铁芯la的彼此相对的侧面部 隔着绝缘部件6接合而形成为一体化后的结构。这样，在本实施方式中，卷绕铁芯1可以为由 多个单位卷绕铁芯la以彼此相对的侧面部隔着绝缘部件6的方式接合而得到的结构，或者 也可以为仅由一个单位卷绕铁芯1 a构成的结构。
[0045]此处，4个排列成一排的卷绕铁芯1的铁芯部分中，相互相邻的卷绕铁芯1的外周部 彼此接触的铁芯部分（图1中表示为U相、V相和W相的部分），如图2所示的那样，卷绕低压线 圈4b和高压线圈4a，因此称为磁柱。另一方面，4个排列成一排的卷绕铁芯1的铁芯部分中不 是磁柱的部分称为磁辄部。
[0046] 在本实施方式中，如图1和图2所示那样，在4个排列成一排的卷绕铁芯1的磁辄部 的侧面部设置有大致矩形环状的追加铁芯2。即，追加铁芯2设置成在4个卷绕铁芯1的上边 缘和下边缘的磁辄部以及2个端部的卷绕铁芯1的左边和右边的磁辄部绕一周。
[0047] 此处，追加铁芯2与卷绕铁芯1同样地，通过将由极薄电磁钢板、非晶、纳米晶合金 等构成的薄带状磁性材料重叠多层而构成。而且，形成卷绕铁芯1的磁辄部的薄带状磁性材 料的薄带，和形成设置在该卷绕铁芯1的磁辄部的侧面的追加铁芯2的薄带状磁性材料的薄 带，各自的薄带的方向相同且薄带的面大致平行。如此，则卷绕铁芯1内的磁通容易流入到 追加铁芯2内。
[0048]进一步，在追加铁芯2与卷绕铁芯1的磁辄部的侧面的间隙隔着绝缘部件6a(参照 图3,在图1和图2中省略图示），卷绕铁芯1、绝缘部件6a和追加铁芯2由绳状或胶带状的捆扎 部件3夹紧固定而形成为一体(在图1等中，捆扎部件3显示为绳状）。该夹紧固定用的捆扎部 件3由非磁性的金属、树脂、塑料、玻璃纤维等构成。
[0049]另外，在图1和图2中，捆扎部件3合计显示有12处，其实只要是根据静止电磁设备 20的大小和卷绕铁芯1的重量保持适当的强度、以适当的数量固定的捆扎部件即可，其材质 和数量没有限定。此外，绝缘部件6a是为了抑制卷绕铁芯1与追加铁芯2之间的涡流而设置 的，也可以没有绝缘部件6a。
[0050] 进一步，如图2所示，静止电磁设备20通过在图1中表示为U相、V相和W相的磁柱卷 绕低压线圈4b和高压线圈4a而构成。而且，在这些低压线圈4b和高压线圈4a分别设置有电 压电极5b和高压电极5a。不过，在图2的立体图中，高压电极5a配置在三相五柱式铁芯10的 里侧，看不见故没有显示(参照图3)。
[0051] 另外，静止电磁设备20例如通过如下方式制作:将具有叠接/对接等接合部的卷绕 铁芯1排列4个，从与U相、V相和W相各自的磁柱对应的卷绕铁芯1的开放端插入低压线圈4b 和高压线圈4a，之后封闭各个卷绕铁芯1的开放端(参照专利文献1等）。因而，三相五柱式铁 芯10和静止电磁设备20几乎同时完成制作。
[0052] 图3是示意地表示图2的静止电磁设备20的上边缘的包含追加铁芯2的卷绕铁芯1 的磁辄部的截面结构的例子的图，例如表示在设置图2中表示为A的捆扎部件3的附近位置 的截面结构的例子。在图3中，捆扎部件3以点划线表示，并且位于该截面位置的前方或后方 的低压线圈4b和高压线圈4a的截面形状以长的虚线表示，电压电极5b和高压电极5a以粗的 虚线表示。
[0053] 单位卷绕铁芯la通过将宽度W2的薄带状磁性材料以成为厚度C2的方式重叠卷绕 而构成，2个单位卷绕铁芯la相互隔着厚度G2的绝缘部件6地被紧贴。进一步，将宽度W的薄 带状磁性材料以成为厚度C的方式重叠而构成的追加铁芯2,隔着厚度G的绝缘部件6a地紧 贴在由这2个单位卷绕铁芯la构成的卷绕铁芯1的2个侧面。此外，绳状或胶带状的捆扎部件 3设置成包围卷绕铁芯1和追加铁芯2,将这些卷绕铁芯1和追加铁芯2夹紧固定。
[0054]此处，只要追加铁芯2的宽度W比低压线圈4b和高压线圈4a的从卷绕铁芯1的超出 量D小，静止电磁设备20的框体体积就不增加。此外，在图3中，虽然追加铁芯2的厚度C表示 为与卷绕铁芯1的卷绕厚度C2彼此相等的情况，但是只要能够恰当地确保与低压电极5b的 绝缘距离，也可以比卷绕厚度C2小，在框体的尺寸存在余量的情况下，也可以相反地比卷绕 厚度C2大。
[0055]此外，如图3所示，与低压线圈4b连接的一对低压电极5b为了确保与追加铁芯2的 绝缘距离而被进行折曲加工，与设置有追加铁芯2的卷绕铁芯1的磁辄部相比向上侧引出。 另外，此处，为了减少大电流引起的焦耳热，使低压线圈4b与高电压线圈4a相比在内侧卷 绕。
[0056]图4是依据图3的静止电磁设备20的上边缘的磁辄部的截面结构的例子表示将卷 绕铁芯1和追加铁芯2的夹紧固定的其它例子的图。在该例中，作为夹紧固定卷绕铁芯1和追 加铁芯2的部件，不使用捆扎部件3而使用板状的固定件7和双头螺栓8。
[0057] 如图4所示，在隔着绝缘部件6a设置在2个卷绕铁芯1的2个侧面部的2个追加铁芯2 的外侧的侧面部，设置有一对固定件7。而且，该一对固定件7至少通过2个双头螺栓8相连 接。因而，通过夹紧双头螺栓8，从而成为一对固定件7从外侧按压追加铁芯2，追加铁芯2被 夹紧固定在卷绕铁芯1。
[0058] 接着，使用三维电磁场仿真分析的结果对本实施方式的效果进行说明。图5是作为 三维电磁场仿真分析的对象使用的三相五柱式铁芯的静止电磁设备20的上半部分的纵截 面图的例子。另外，此处所谓的三相五柱式铁芯20为变压器。而且，在该三维电磁场仿真分 析中，考虑三相五柱式铁芯的静止电磁设备20的形状的上下对称性，对从磁柱的中央起的 仅上半部分的1/2剖开模型实施电磁场分析计算。另外，在该电磁场分析计算中，计算图5中 描画的线段B-B'上的各点的漏磁场，其结果后述。
[0059]在该三维电磁场仿真分析中，假定构成卷绕铁芯1和追加铁芯2的材料具有饱和磁 通密度为1.63T的非晶合金(具体而言，日立金属株式会社制2605HB1M型非晶合金）的特性。 此外，规定构成静止电磁设备20的卷绕铁芯1和追加铁芯2的大小等的各种尺寸如以下的表 1所示。
[0060] [表1]
[0061]
[0062] 在以上的表1和图5,表示尺寸的附图标记Η表示卷绕铁芯1的厚度的半值，附图标 记Η2表示卷绕在3个磁柱的低压线圈4b和高压线圈4a的高度的安置。此外，附图标记Ε1表示 沿图5所示的上述4个卷绕铁芯1中内侧2个卷绕铁芯1的排列方向的内部尺寸，附图标记E2 表示沿外侧2个(右端和左端）的卷绕铁芯1的排列方向的内部尺寸。另外，在内侧3个磁柱， 因为需要卷绕低压线圈4b和高压线圈4a，所以尺寸E1比尺寸E2大。
[0063] 进一步，此处4个卷绕铁芯1的外周部并不彼此直接接触，而是隔着些许间隙尺寸 G3地相连接。因而，沿着卷绕低压线圈4b和高压线圈4a的3个磁柱的卷绕铁芯1的排列方向 的尺寸L表示为L = 2XC2+G3。而且，沿着排列方向的4个卷绕铁芯1的全长S表示为S = 3XL+ 2X(C2+E1+E2)。
[0064] 另外，表3所示的附图标记中、表示图5中未示的尺寸的附图标记，与图3所示的附 图标记相同。即，附图标记C表示追加铁芯2的厚度，附图标记W表示追加铁芯2的宽度，附图 标记W2表示单位卷绕铁芯la的宽度，附图标记G2表示夹在2个单位卷绕铁芯la之间的绝缘 部件6的厚度。
[0065]此外，进行该三维电磁场仿真分析时设定的高压线圈4a和低压线圈4b的励磁条件 如以下的表2所示。
[0066][表 2]
[0067]
[0068] 图6是表示三维电磁场仿真分析的结果的例子的图。在图6,三维电磁场仿真分析 的结果作为表示在中央的磁柱（图1中表示为V相的磁柱）的上方设定的垂直方向的线段B-B'（长度400mm:参照图5)上的各位置的漏磁场的大小的变化的图表来表示。即，图6的图表 的横轴表示中央的磁柱上方的线段B-B'上的位置，纵轴表示漏磁场的强度H。
[0069]在图6的图表中，被卷绕铁芯1和追加铁芯2夹着的绝缘部件6a的厚度W作为第三变 动参数使用。即，图6所示的折线50作为比较例表示未设置追加铁芯2的情况下的漏磁场的 变化，折线50a、50b、50c表示在设置有追加铁芯2的情况下绝缘部件6a的厚度G分别为 6.5mm、lmm、0.2mm时的漏磁场的变化。
[0070] 从以上的图6所示的三维电磁场仿真分析的结果可知，漏磁场在最靠近卷绕铁芯1 的B点最大，随着离开卷绕铁芯1而减少。此外可知，在设置有追加铁芯2的情况下，与未设置 追加铁芯2的情况相比，漏磁场减少至一半以下。进一步可知，由卷绕铁芯1与追加铁芯2夹 着的绝缘部件6a的厚度G越小漏磁场就越小。
[0071] -般在变压器等静止电磁设备中漏磁场大表示在该静止电磁设备中使用的铁芯 发生磁通集中。即，当由于磁通集中而使铁芯内的磁通密度增加，接近磁饱和时，透磁率降 低。其结果是，磁通容易泄漏至铁芯之外，铁芯的周边区域的漏磁场变大。即，图6所示的结 果必然表示通过设置追加铁芯2,使得在图1中表示为V相的在中央磁柱的磁通集中被缓和。
[0072] 另外，在中央的V相的磁柱的磁通集中的缓和还能够如以下那样说明。即，通过设 置追加铁芯2，图1中表示为U相和W相的磁柱间的磁阻(reluctance)降低。因此，在U相和W相 各自的磁柱产生的磁通不仅向中央的V相的磁柱而且向彼此相反侧的W相和U相的磁柱也容 易流动。由此，在中央的V相的磁柱的磁通集中得到缓和。
[0073] 此外，由卷绕铁芯1和追加铁芯2夹着的绝缘部件6a的厚度G越小漏磁场就越小，这 因为绝缘部件6a的厚度G越小卷绕铁芯1与追加铁芯2增加的磁阻(reluctance)就越小，所 以能够容易地理解。因而，绝缘部件6a的厚度G越小，缓和在中央的V相的磁柱的磁通集中的 效果就越大。
[0074] 图7是表示三维电磁场仿真分析的结果的其它的例子的图。在图7,图表的横轴表 示由卷绕铁芯1与追加铁芯2夹着的绝缘部件6a的厚度G，纵轴表示本实施方式的静止电磁 设备20(变压器）的空载损耗Wi。此处，空载损耗Wi是基于由三维电磁场仿真分析获得的全 铁芯内的磁通密度分布、该铁芯材料(上述的非晶合金）的损耗特性和表2所示的励磁条件 (其中，线圈电流的频率为50Hz)来计算在整个铁芯产生的空载损耗而得到的。不过，图7的 图表的纵轴的空载损耗Wi的值以将没有追加铁芯2的比较例的变压器的空载损耗作为100 的情况下的相对值表示。
[0075] 本实施方式的具备追加铁芯2的静止电磁设备20(变压器），与没有追加铁芯2的现 有的变压器相比重量增加，但是如图7所示，空载损耗Wi减少。而且，在绝缘部件6a的厚度G 为0.2mm时，空载损耗Wi也减少约10 %。
[0076] 但是，在线圈电流的频率为一定的情况下，空载损耗Wi的与磁通的平方成比例的 部分大。因而，具备追加铁芯2而实现的整个铁芯的空载损耗Wi的减少也可以说意味着在一 部分磁柱的磁通集中已被缓和。另外，此处所谓的一部分磁柱是图1中表示为V相的中央的 磁柱，这一点从之前的说明中也可以明了。
[0077] 如上所述，根据本实施方式，能够缓和在中央的V相的磁柱的磁通集中。因此，能够 防止由于磁通集中而产生的该中央的V相的磁柱的过热。
[0078](第二实施方式）
[0079] 图8是表示本发明的第二实施方式的三相五柱式铁芯10a的结构的立体图的例子。 如图8所示，本实施方式的三相五柱式铁芯10a除了追加铁芯2a的结构不同以外，与图1所示 的第一实施方式的三相五柱式铁芯10相同。即，与第一实施方式一样，三相五柱式铁芯l〇a 通过排列设置4个将薄带状磁性材料重叠多层而构成为大致矩形环状的卷绕铁芯1而构成。 另一方面，追加铁芯2a通过将薄带状磁性材料重叠多层而构成，但是其形状为在薄带状磁 性材料的带方向上长的方棒状。
[0080] 在本实施方式中，使用4个以上那样的长的方棒状的追加铁芯2a，各个追加铁芯2a 设置在构成U相、V相和W相的磁柱的卷绕铁芯1的磁辄部中、该磁柱的上边缘和下边缘的磁 辄部的2个侧面。此时，在卷绕铁芯1与追加铁芯2a的间隙，与第一实施方式的情况同样地夹 着厚度G的绝缘部件6a(参照图3,在图8中省略图示），卷绕铁芯1和追加铁芯2a通过绳状或 胶带状的非磁性捆扎部件3被夹紧固定。另外，在图8中，捆扎部件3合计显示有8处，但其实 只要是根据使用该三相五柱式铁芯l〇a的静止电磁设备的大小和卷绕铁芯1的重量保持适 当的强度来以适当的数量固定的捆扎部件即可，其材质和数量没有限定。
[0081] 在使用了以上那样构成的三相五柱式铁芯10a的静止电磁设备中，即使存在程度 上的差异，追加铁芯2a使表示为U相和W相的磁柱间的磁阻（reluctance)降低这一点也不 变。即，因为追加铁芯2a使流入中央的V相的磁柱的磁通分散至其它磁柱，所以在本实施方 式中也能够获得防止中央的V相的磁柱的过热的效果。
[0082] 此外，在本实施方式中，追加铁芯2a的重量比第一实施方式中的追加铁芯2轻。因 而，本实施方式适合于要抑制静止电磁设备的重量的情况下和对大容量大型的静止电磁设 备。
[0083] (第三实施方式）
[0084]图9是表示本发明的第三实施方式的三相五柱式铁芯10b的结构的立体图的例子。 如图9所示，本实施方式的三相五柱式铁芯10b除了追加铁芯2b的结构不同以外，与图1所示 的第一实施方式的三相五柱式铁芯10相同。即，与第一实施方式一样，三相五柱式铁芯l〇b 通过排列设置8个将薄带状磁性材料重叠多层而构成为大致矩形环状的卷绕铁芯1而构成。 另一方面，追加铁芯2b通过将薄带状磁性材料重叠多层而构成，但是其形状为长方体状。
[0085]在本实施方式中，使用12个长方体状的追加铁芯2b。而且，各个追加铁芯2b设置成 在构成U相、V相和W相各自的磁柱的相互相邻的2个卷绕铁芯1的上边缘和下边缘的磁辄部 的侧面，将该2个卷绕铁芯1彼此相连。此时，在卷绕铁芯1与追加铁芯2b的间隙，与第一实施 方式的情况同样地夹着厚度G的绝缘部件6a(参照图3,在图9中省略图示），卷绕铁芯1和追 加铁芯2b通过绳状或胶带状的非磁性捆扎部件3被夹紧固定。另外，在图9,捆扎部件3合计 显示有12处，其实只要是根据使用该三相五柱式铁芯10b的静止电磁设备的大小和卷绕铁 芯1的重量保持适当的强度来以适当的数量固定的捆扎部件即可，其材质和数量就没有限 定。
[0086] 在使用以上那样构成的三相五柱式铁芯10b的静止电磁设备，即使存在程度上的 差异，追加铁芯2b使表示为U相和W相的磁柱间的磁阻(reluctance)降低这一点也不变。即， 因为追加铁芯2b使流入中央的V相的磁柱的磁通分散至其它磁柱，所以在本实施方式中也 能够获得防止中央的V相的磁柱的过热的效果。
[0087] 此外，在本实施方式中，追加铁芯2b的重量不仅比第一实施方式中的追加铁芯2而 且比第二实施方式中的追加铁芯2a也轻。因而，本实施方式适合于要抑制静止电磁设备的 重量的情况和对大容量大型的静止电磁设备。
[0088] 另外，本发明并不限定于以上说明的实施方式和变形例，还包含各种各样的变形 例。例如，上述的实施方式和变形例为了将本发明说明得容易明白而进行了详细的说明，但 是并不一定限定于包括所说明的所有结构。此外，能够将一个实施方式/变形例的结构的一 部分替换为另一个实施方式/变形例的结构，此外，还能够在一个实施方式/变形例的结构 中加入另一个实施方式/变形例的结构。此外，能够对各实施方式/变形例的结构的一部分 进行其它实施方式/变形例中所含的结构的追加、削除、替换。
【主权项】
1. 一种三相五柱式铁芯，其特征在于，包括： 卷绕铁芯组，其是将4个由薄带状磁性材料重叠多层而构成的大致矩形环状的卷绕铁 芯，以相互相邻的卷绕铁芯的外周部彼此接触的方式配置成一排而构成的；和 第二铁芯，其隔着绝缘部件地被安装固定于磁辄部的侧面部，其中，所述磁辄部为构成 所述卷绕铁芯组的各个卷绕铁芯的铁芯部分中的除构成3个磁柱的铁芯部分以外的部分， 所述3个磁柱分别是通过所述相互相邻的卷绕铁芯的外周部彼此接触并卷绕线圈而构成 的。2. 如权利要求1所述的三相五柱式铁芯，其特征在于： 所述第二铁芯为大致矩形环状的铁芯，以绕所述磁辄部一周的方式被安装在该磁辄部 的侧面部。3. 如权利要求1所述的三相五柱式铁芯，其特征在于： 所述第二铁芯为直线方棒状的铁芯，以连续地将所述磁辄部中所述3个磁柱的上方部 或下方部的与所述磁柱垂直的4个磁辄部分别连接的方式被安装在该4个磁辄部的侧面部。4. 如权利要求1所述的三相五柱式铁芯，其特征在于： 所述第二铁芯为长方体状的铁芯，以将在所述3个磁柱的上方部和下方部相互相邻的 所述卷绕铁芯的磁辄部彼此分别连接的方式被安装在该4个磁辄部的侧面部。5. 如权利要求1所述的三相五柱式铁芯，其特征在于： 所述第二铁芯利用绳状或胶带状的非磁性的捆扎部件被安装固定在所述卷绕铁芯的 侧面部。6. 如权利要求1所述的三相五柱式铁芯，其特征在于： 所述第二铁芯利用分别设置于配置在所述卷绕铁芯的2个侧面部的所述第二铁芯的外 侧的2个侧面部的固定件，和将设置于所述第二铁芯的2个侧面部的固定件连接并夹紧的双 头螺栓，被安装固定在所述卷绕铁芯的侧面部。7. 如权利要求1所述的三相五柱式铁芯，其特征在于： 所述第二铁芯是将薄带状磁性材料重叠多层而构成的铁芯。8. 如权利要求7所述的三相五柱式铁芯，其特征在于： 构成所述第二铁芯的薄带状磁性材料的薄带的方向和面的方向，与构成安装了该第二 铁芯的部位附近的所述卷绕铁芯的薄带状磁性材料的薄带的方向和面的方向大致相同。9. 一种静止电磁设备，其特征在于： 在权利要求1~8中任一项所述的三相五柱式铁芯的所述3个磁柱卷绕三相交流用的线 圈而构成。
【文档编号】H01F27/26GK105895328SQ201610066154
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】栗田直幸, 上野尚平, 佐藤孝平
【申请人】株式会社日立产机系统